110kV變電站的電氣一次系統(tǒng)設(shè)計

110kV變電站的電氣一次系統(tǒng)設(shè)計摘要：電力作為現(xiàn)代社會最基礎(chǔ)的能源之一在各個行業(yè)中發(fā)揮著極為重要的作用。隨著時代的發(fā)展，社會對電能的需求量變得越來越大，需求量增加之后就會對發(fā)電廠的要求也越來越高，但是因為發(fā)電廠自身的原因，大部分的大型發(fā)電廠建設(shè)會選擇在比較偏僻的地方，并且和電力負荷中心有著一段距離，要想把發(fā)電廠和電力負荷中心更好的進行連接，消除這一段距離，就需要變電站來從中進行連接，讓人們能夠更安全的使用電能。變電站能夠決定電網(wǎng)的穩(wěn)定，所以在設(shè)計的時候就變得尤為重要。本文就110kV變電站的電氣一次系統(tǒng)設(shè)計展開探討。關(guān)鍵詞：110kV變電站；電氣一次系統(tǒng)；設(shè)計引言電力系統(tǒng)接線一個重要的組成部分就是變電所的電氣主接線。電力系統(tǒng)的安全性、靈活性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟運行以及變電所電氣設(shè)備的選擇都是受到變電站主接線型式影響的。本文對110kV變電站一次系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計進行分析，包括高壓側(cè)接線型式、低壓側(cè)接線型式、電氣設(shè)備選擇等，使電氣一次系統(tǒng)操作簡便，運行靈活和經(jīng)濟合理。1變電站一次系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的關(guān)鍵點1.1電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計的首要部分。主接線與電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電站本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置等有較大影響。1.2變電站電氣設(shè)備的選擇在未來的發(fā)展中，變電站會以智能為主進行發(fā)展，所以在選擇電氣設(shè)備的時候應(yīng)該考慮電氣設(shè)備的先進程度和可靠性，同時還需要有采集和保護測控的功能。除此之外，變電站的設(shè)備還應(yīng)具有降低生命周期成本的功能，減少后期的維修以及維修的成本。1.3計算短路電流電網(wǎng)系統(tǒng)日趨完善，相應(yīng)的技術(shù)水平也有所提高。設(shè)計階段中，需準確記錄短路電流，并作為設(shè)計的參考數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^短路電流計算選擇導(dǎo)體和設(shè)備、確定中性點接地方式、計算軟導(dǎo)線的短路搖擺、確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距等。1.4變電站的防雷接地保護針對110kV變電站這一高壓網(wǎng)絡(luò)，在夏季雷雨天氣當中非常容易出現(xiàn)安全事故，因此為避免變電站安全事故的發(fā)生，造成不可估量的損失，必須對變電站做好防雷處理。變電站防雷方案的設(shè)計必須嚴格參考相關(guān)設(shè)計標準與規(guī)范，確保站內(nèi)設(shè)備不因過電壓損壞，除此之外還應(yīng)對變電站的避雷裝置及時進行檢修與保養(yǎng)維護，確保避雷設(shè)備能夠達到較強的避雷標準，進而使得整體配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠安全高效的運行。2幾種變電站一次系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計的策略2.1主變壓器變電站的電氣主接線設(shè)計中，設(shè)備選擇是極為重要的。對于此方面，需結(jié)合借助細節(jié)設(shè)計，提高選用程序的可靠性，其中包括配電的頻率、反饋線路等。相關(guān)的設(shè)計師應(yīng)注重設(shè)備的容量選擇，分析設(shè)備的過載能力和在異常情況下工作的安全性。常規(guī)變電站中，若主變壓器未能處于較好的工作狀態(tài)，其他變電裝置所承載的電荷會大幅提高。出現(xiàn)該種情況主要是由于其發(fā)生故障后，已經(jīng)無法正常承載電荷，而為確保正常供電，會轉(zhuǎn)至其他無問題設(shè)備。結(jié)合實踐數(shù)據(jù)進行分析，在安裝程序中需規(guī)劃多項具體的實施計劃，提升整體設(shè)計的可靠性，有效協(xié)調(diào)各方面的因素。主變壓器的主要作用是轉(zhuǎn)變線路中的電壓、保證用電安全。若其出現(xiàn)故障問題且未能立即解決，會引發(fā)大范圍的停電問題，裝置本身也會受損。在選用設(shè)計時，首先，應(yīng)考量其容量，根據(jù)電力系統(tǒng)負荷情況以及局部的負荷情況進行確定。若處于負荷比重較高的地區(qū)，需考慮若其中的一臺設(shè)備無法正常工作，另一臺設(shè)備能否滿足正常供電。在負荷量較小的地區(qū)，若主設(shè)備出現(xiàn)問題停止運行，另一臺設(shè)備也應(yīng)可承擔超過原有負荷的八成。其次，連接數(shù)量，為確保變電站的正常工作，線路中會連接兩臺主變壓器，而若是工作量較重的變電站，也可適當增設(shè)設(shè)備的臺數(shù)。最后，型式的選用，應(yīng)滿足相應(yīng)的調(diào)壓要求、阻抗要求。2.2變電站一次系統(tǒng)電氣主接線的基本要求（1）可靠性。要給電力客戶提供優(yōu)質(zhì)的電能，保障電能正常供給。如果發(fā)生停電現(xiàn)象會直接給供電企業(yè)和用電客戶造成損失，嚴重時還會影響社會的穩(wěn)定。因此必須保證變電站一次系統(tǒng)電氣主接線的可靠性和穩(wěn)定性。（2）靈活性。主接線在設(shè)計期間需要考慮以后的擴建因素和今后電力供電系統(tǒng)以及區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，并且還需要考慮電氣未來設(shè)備的維修等問題。（3）操作安全、方便。主接線在設(shè)計時除了要滿足安全、可靠的條件之外，還需要盡量的簡單，降低設(shè)備的操作難度。（4）經(jīng)濟性。在經(jīng)濟上盡量要減少土地資源的使用，把成本降到最低；設(shè)備選擇上在不影響質(zhì)量問題上，盡量選擇性價比較高的設(shè)備，從而為企業(yè)節(jié)省投資成本。2.3電氣設(shè)備接線的典型方式考慮終端變電站以及中間變電站的技術(shù)和問題是在110kV的變電站電氣設(shè)計中的主要內(nèi)容。因為110kV變電站不但接近負荷中心，而且在其中分為兩路及以上進線裝置，從而可以可靠的將電能分配給低壓用戶，這個整個的分配過程主要是由兩臺或以上主變壓器來實現(xiàn)的。110kV變電站高壓側(cè)典型的主接線型式有單母線分段接線、內(nèi)橋接線以及線路變壓器組接線。而我們較為常用的就是單母線分段的接線方式。這種接線方式不但供電可靠性高，而且在運行中非常靈活，唯一的不足就是需要配置的高壓電氣設(shè)備較多，這樣不僅僅增大了工程的占地面積和投資成本，而且日后的運行維護中工作量會增大。所以單母線分段的接線方式主要用于那些在高壓線路操作較為頻繁，而且不會受到電網(wǎng)穿越功率的影響的情況。因此，當受成本、占地面積限制時，滿足設(shè)計要求的情況下，110kV變電站的高壓側(cè)主接線的方式可使用內(nèi)橋接線代替單母線分段接線。而在110kV變電站的低壓側(cè)典型主接線是單母線分段的接線方式一種。這種連接的方式主要有線路的進出較為方便、運行靈活、供電可靠性高等優(yōu)點，所以在實際的設(shè)計工作中，我們會根據(jù)需要合理采用單母線分段三段母線接線方式或單母線分段四段母線接線方式，對提高供電可靠性，保證重要負荷盡量不停電有很大的幫助。2.4電氣設(shè)備裝置變電站一次系統(tǒng)設(shè)計中，若想控制設(shè)備占用的空間，可在確保站內(nèi)設(shè)備的正常運行的情況下，對變電站場地、建筑面積進行優(yōu)化和完善，以減少整體的占地面積，也可選用體積較小的裝置，如主變壓器可選用高阻抗變壓器，配電裝置可選用戶內(nèi)GIS設(shè)備（氣體絕緣金屬封閉組合電器）。選用戶內(nèi)GIS設(shè)備雖投資成本大，但有助于控制設(shè)備裝置的后續(xù)管理成本，避免相關(guān)企業(yè)出現(xiàn)大量的運行管理費用。在電氣設(shè)備裝置運行過程中，變電站本身、主接線和實際的負荷量會直接影響到整個系統(tǒng)的運作情況。若想推動整個系統(tǒng)呈現(xiàn)出模塊化的形式，需全面運用當前先進的技術(shù)裝置，確保電氣裝置的安裝可靠性與系統(tǒng)化，避免同時出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)需要進行計算，增加電力系統(tǒng)的運行難度。此外，為延長電力系統(tǒng)的運行周期，相關(guān)企業(yè)應(yīng)強化對裝置質(zhì)量的后續(xù)管控以及檢修，以免裝置本身質(zhì)量不高，導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法持續(xù)運用。另外，在后續(xù)的運維期間，若發(fā)現(xiàn)老化的構(gòu)件，需及時更換，不僅可以控制系統(tǒng)運維的成本投入，還可以保證電網(wǎng)的持續(xù)運行。結(jié)語在變電站設(shè)計時需要考慮變電站電纜比較密集，運行期間中若發(fā)生隱患怎么解決。變電站的平穩(wěn)運行和電力系統(tǒng)的安全有非常重要的關(guān)系，所以一定要優(yōu)化設(shè)計，更好的為電力企業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展做出貢獻。在未來的發(fā)展，變電站的建設(shè)趨向于人工智能化，需建立自動的預(yù)警和自動收集的功能，并且能夠做到自動分析和自動診斷的能力，讓電氣設(shè)備